Electricité
Le courant triphasé
Branchements

Il n'est pas possible de transformer le triphasé pour qu'il alimente équilibrement un seul appareil monophasé.
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Branchement monophasé

Branchement d'un appareil monophasé grand consommateur sur le réseau triphasé

Il n'existe pas de système idéal pour transformer du triphasé en monophasé. Supposons un chauffage électrique monophasé de 2kW alimenté en 220V, que vous voulez alimenter en triphasé de manière à équilibrer au mieux la charge. C'est un cas théorique, il n'y a pas de risque pour une puissance de 2kW, mais l'exemple vaut aussi pour une puissance de 20kW, et ici vous avez intérêt à équilibrer la charge.

Monophasé prélevé en étoile
Dans le cas d'un réseau 230/400V (réseau triphasé avec neutre, le type de réseau le plus utilisé), la charge des conducteurs est de 10A - 0A - 0A (et 10A qui passent par le neutre). C'est la solution la moins équilibrée.

Monophasé prélevé en triangle
S'il s'agit d'un réseau 230V triphasé sans neutre (ce type de réseau existe encore dans certaines régions), la charge des conducteurs est de 10A - 10A - 0A (branchement entre phases, puisqu'il n'y a pas de neutre). C'est un peu mieux, mais ces réseaux sont en voie de disparition.

Transformateur “open delta”


Pour une charge encore plus équilibrée, il est possible d'utiliser un transformateur "open delta". Il s'agit d'un transformateur triphasé sans bobinage central (il est possible d'utiliser un transformateur triphasé classique dont on déconnecte le bobinage central pour éviter le courant de magnétisation).

Les deux bobinages primaires sont montés en triangle tronqué (delta en anglais). Les transformateurs open delta modernes n'ont plus de colonne centrale et pour les petites puissances on utilise souvent deux transfos monophasés.

Le monophasé est prélevé sur les deux bobinages secondaires en série, la tension totale correspond à la tension d'un bobinage. C'est facile à comprendre, puisque la tension doit correspondre à celle d'un bobinage pour éviter un cours-circuit quand on ajoute le dernier bobinage et qu'on referme donc le triangle.

Il faut un transfo "open delta" 400V primaire, 230V secondaire. La charge est de 5A - 10A - 5A. Si on inverse un des bobinages secondaires, on obtient du 400V au lieu du 230V. Ne pas tenter de brancher les bobinages secondaires en parallèle à cause du déphasage!

La construction "open delta" est la plus utilisée pour obtenir du monophasé à partir du réseau triphasé. Si la source triphasée est un groupe électrogène, on utilise une connection zig-zag qui permet une charge équilibrée des trois bobinages (c'est nécessaire sur les gros alternateurs pour éviter une charge asymmétrique néfaste pour le groupe). Le branchement d'un alternateur est décrit ici.

Redressement triphasé


Et puis le plus simple s'il faut du monophasé mais que le type de courant n'a pas d'importance, c'est d'utiliser un redresseur triphasé qui va transformer le triphasé en monophasé continu (ce qui est parfait pour un chauffage). Ce système produit une charge parfaitement équilibrée 10A - 10A - 10A. Le facteur de crête peut être mauvais si un condensateur est placé après le redresseur, ce qui est souvent le cas si la charge est une alimentation à commutation. Les diodes doivent être prévues pour du 10A et la tension inverse doit être de plus de 1200V.

Le redressement triphasé se fait toujours entre phases (le neutre n'est pas utilisé). Pour un réseau 230/400V, la tension redressée est de 538V. Ni le positif, ni le négatif ne sont référencés par rapport au neutre. S'il faut référencer le négatif au neutre, il faut utiliser un transfo d'isolation triphasé.

Si le type de courant (continu ou alternatif) n'a pas d'importance, le redressement triphasé produit le meilleur rendement (plus de 99%) puisqu'il ne nécessite pas de construction avec des transformateurs (sauf évidemment si la tension redressée n'a pas la bonne valeur).

Attention, il s'agit d'un courant redressé qui a une ondulation importante. La tension continue n'est ni lissée ni stabilisée.

Triphasé vers diphasé


Le diphasé (à de pas confondre avec du biphasé), c'est du courant dont les deux phases sont décalées de 90°. Ce type d'alimentation était utilisé avant le passage au triphasé qui a un meilleur rendement (moins de pertes dans les conducteurs, fonctionnement plus souple, etc). (information sur le biphasé et le diphasé).

Au début de l'électrification, il y avait des générateurs diphasés (assez rares) et des moteurs diphasés également, mais la distribution se faisait généralement avec du triphasé. Le diphasé n'est plus utilisé actuellement.

Le transformateur Scott (voir exemple) permet de transformer le triphasé en biphasé et inversément. Il s'agit en fait d'une construction avec deux transformateurs. Le transformateur Leblanc est électriquement équivalent mais a été très peu utilisé.

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